Особенности развития утомления

Обучение и воспитание детей и подростков всегда сопря­жены с умственной деятельностью, активацией многих функ­циональных систем, обеспечивающих интегративную работу головного мозга. Установлено, что в возрасте 5—7 лет дети могут сохранять активное внимание в течение 15 мин, в 8—10 лет — 20 мин, в 11—12 лет — 25 мин, в 12—15 лет — 30 мин. Учебная работа требует также длительного сохранения вынужденной рабочей позы, создающей значительную нагрузку на опорно-дви­гательный аппарат и мышечную систему детей. Поддержание учащимся позы за школьной партой — достаточно утомитель­ная статическая работа, сопровождающаяся нарушениями ряда функций ЦНС и других систем.

Установлено, что статическое напряжение во время учебных занятий в течение 30 мин у первоклассников приводит к нару­шению подвижности основных нервных процессов, падению уровня насыщения артериальной крови кислородом и сниже­нию работоспособности.

При интенсивной или длительной умственной деятельнос­ти у школьников развивается утомление. Его биологическое зна­чение двойное: с одной стороны, оно является защитной, охранительной реакцией от чрезмерного истощения организ­ма, а с другой — стимулятором восстановительных процессов и повышения его функциональных возможностей.

Утомлением называется состояние, возникающее в резуль­тате деятельности ребенка. Оно проявляется чувством ус­талости, дискоординацией (нарушение оптимальных соотно­шений физиологических и биохимических функций в струк­туре функциональных систем) и во многих случаях сниже­нием эффективности работы.

Утомление — естественное следствие любой работы, выра­жающееся в снижении работоспособности и полноценности функций основных систем организма. Утомление — процесс обратимый: прекращение деятельности способно устранить его и восстановить уровень функций организма. Большинство фи­зиологов и гигиенистов трактуют утомление как временное снижение функциональных возможностей организма, наступа­ющее в результате деятельности.

Утомлению обычно сопутствует субъективное чувство ус­талости. Однако утомление и усталость не всегда совпадают во времени. Когда работа интересная и сопровождается поло­жительными эмоциями, дети долго не чувствуют усталости, хотя объективное утомление уже наступило. Наоборот, при скучной, однообразной, неинтересной работе усталость на­ступает гораздо раньше, чем происходит снижение уровня функций.

О начале утомления школьника свидетельствуют следующие признаки:

• снижение продуктивности труда (увеличивается число ошибок и неправильных ответов, время выполнения рабочих операций);

• ослабление внутреннего торможения (наблюдаются дви­гательное беспокойство, частые отвлечения, рассеянность внимания);

• ухудшение регуляции физиологических функций (нару­шаются сердечный ритм и координация движений);

• появление чувства усталости.

Признаки утомления школьника нестойкие и быстро исче­зают во время отдыха на перемене или после возвращения из школы.

Восстановлению умственной работоспособности учащихся способствуют активный отдых, пребывание на открытом воз­духе, а также положительные эмоции.

Утомление представляет собой естественную реакцию на бо­лее или менее длительную или напряженную работу. Его не сле­дует избегать, так как при этом пришлось бы отказаться от дея­тельности. Утомление не представляет опасности, так как изме­нения в функциональном состоянии организма исчезают после сна и достаточного отдыха. Если по тем или иным причинам (чрезмерная нагрузка, недостаточный отдых, болезнь) нормаль­ные функции не восстанавливаются, у ребенка развивается пе­реутомление, которое является процессом патологическим.

К сожалению, у школьника во время обучения может на­блюдаться не только утомление, но и переутомление, особен­но при несоответствии учебных нагрузок уровню морфофункционального развития ребенка. При этом происходят более глубокие и стойкие изменения в организме.

Переутомление — это кумулированное состояние утомления, признаки которого не ликвидируются ни при ежедневном, ни при еженедельном отдыхе.

Начальными признаками переутомления считаются измене­ния в поведении школьника, снижение успеваемости, потеря аппетита, наличие некоторых функциональных нервно-психи­ческих расстройств (плаксивость, раздражительность, нервные тики и др.). Микросимптоматика переутомления характеризу­ется малой очерченностью, стертостью и большой изменчиво­стью. При переутомлении могут также наблюдаться различные вегетативные расстройства, особенно сердечно-сосудистой си­стемы.

Выраженные признаки переутомления:

• резкое и длительное снижение умственной и физической работоспособности;

• нервно-психические расстройства (нарушение сна, чув­ство страха, истеричность);

• стойкие изменения регуляции вегетативных функций (аритмия, вегетососудистая дистония);

• снижение сопротивляемости организма к воздействию неблагоприятных факторов и патогенных микроорганизмов.

Признаки переутомления не исчезают после кратковремен­ного отдыха и даже ночного сна нормальной продолжитель­ности. Для полного восстановления работоспособности, лик­видации нервно-психических расстройств и нарушений регуляторных процессов в организме школьника необходим более длительный отдых, а в некоторых случаях — комплексное ле­чение с применением медикаментозных средств, физиотера­певтических процедур и лечебной гимнастики.

Функциональные возможности детей и подростков определяются степенью морфо-функциональной зрелости организма. В гигиеническом нормировании ориентируются на средние морфофункциональные данные определенного возрастного периода. Однако гигиеническая норма не является оптималь­ной для всех детей данной возрастной группы. Поэтому следу­ет учитывать не только возрастные, но и индивидуальные осо­бенности ребенка, ориентируясь не только на паспортный, но и на биологический возраст детей.

Дети с замедленным темпом развития имеют более низкие показатели работоспособности, и у них чаще отмечается от­ставание в формировании речи и развитии некоторых психо­моторных функций. В гигиеническом нормировании следует ори­ентироваться на биологический возраст не только в начале обучения детей в школе, но и в начальном периоде производ­ственной и спортивной деятельности школьников.

Важным является учет величины восстановительного пери­ода, позволяющего возвратить организм в исходное неутомлен­ное состояние. Как показывают исследования физиологов, вос­становление сниженного функционального состояния организ­ма складывается из двух фаз: восстановления функционально­го уровня и упрочения достигнутого состояния восстановлен­ности. Если отдых ограничивается только первой фа­зой, т.е. восстановлением работоспособности, то он не прино­сит ожидаемых результатов. Новая нагрузка, даже незначитель­ная, быстро возвращает организм в состояние сниженной ра­ботоспособности.

Для отдыха необходимо столько времени, сколько нужно не только для восстановления функционального уровня, но и для упрочения достигнутого при этом состояния функций орга­низма. Поэтому длительность отдыха зависит от степени сни­жения функции, характера и интенсивности выполненной работы.

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ

Организация обучения детей и подростков в школах долж­на осуществляться в соответствии с основными гигиеническими требованиями (принципами), соблюдение которых продлевает период устойчивой работоспособности, отодвигает наступле­ние утомления и предотвращает развитие переутомления.

Гигиенические принципы организации обучения детей в школе:

• соответствие учебных нагрузок возрастным и индивидуальным особенностям ребенка и подростка;

• научная организация учебного процесса в современной школе;

• обеспечение оптимальных условий обучения.

Принцип соответствия учебных нагрузок возрастным и инди­видуальным особенностям ребенка и подростка.Организму ребен­ка свойственна незавершенность развития важных для обуче­ния органов и функциональных систем. Речь идет прежде все­го о ЦНС, зрительном и слуховом анализаторах. Умственная деятельность, связанная с процессом обучения, относится к числу самых трудных для детей. Нервные клетки коры голов­ного мозга детей обладают еще относительно низкими функ­циональными возможностями, поэтому большие умственные нагрузки могут вызвать их истощение. Кроме того, для успеш­ного обучения необходимо наличие устойчивой концентрации возбуждения в коре, а детям, особенно младшего возраста, свойственны неуравновешенность нервных процессов, преоб­ладание возбуждения при относительно слабых процессах ак­тивного внутреннего торможения. Именно этим обусловлена трудность сосредоточиться и сохранять внимание во время урока.

Основной критерий психогигиенической оценки учебной нагрузки — это ее соответствие функциональным возможнос­тям организма учеников на каждом возрастном этапе. Задача гигиенического нормирования педагогического про­цесса в современной школе состоит в такой организации обу­чения и воспитания, которая, не исключая трудностей, позволяет соблюдать соответствие нагрузки возрастным возмож­ностям детей, сохраняет их работоспособность. Принцип научной организации учебного процесса в школе. Правильно организованное обучение способствует не только при­обретению прочных знаний, но и благоприятному росту и развитию учащихся, укреплению их здоровья. Организацию учебного процесса необходимо строить с учетом физиологи­ческих принципов изменения работоспособности детей и под­ростков.

Динамика дневной и недельной работоспособности учащихся.

А— продуктивность работы, усл.ед.; I — период врабатывания; II — период высо­кой и устойчивой работоспособности; III — период снижения работоспособности: а — зона неполной компенсации; б — зона конечного прорыва; в — зона прогрес­сивного падения.

Период врабатывания характеризуется повыше­нием работоспособности, затем она держится на высоком уров­не (период высокой продуктивности, работоспособности). Да­лее закономерно следует период снижения работоспособности или утомления. В этой стадии выделяют три зоны: неполной компенсации, конечного порыва и прогрессивного падения. Из этих закономерностей следует, что начало урока, учебных не­дели, четверти или года должно быть облегченным, так как продуктивность труда школьника в этот период снижена. Повышенные требования к учащимся можно предъявлять по завершении периода врабатывания, когда работоспособность достигла наиболее высокого уровня. В это время целесообразно излагать новый и наиболее сложный учебный материал, давать контрольные работы. В середине учебных недели, четверти и года должны планироваться наибольший объем учебной заг­рузки, факультативные занятия, кружковая работа и др.

Появление начальных признаков утомления свидетельству­ет об окончании периода высокой и устойчивой работоспособ­ности. В зоне прогрессивного падения работоспособности нельзя требовать выполнения интенсивных нагрузок: при этом про­исходит истощение энергетических потенциалов организма, что может отрицательно сказаться на состоянии здоровья школь­ника.

В нашей стране, как и во многих странах мира, установле­на продолжительность урока 45 мин. Если для учащихся сред­них, а тем более старших классов такая продолжительность урока оптимальна, то в младших она предельна. Научными ис­следованиями убедительно доказано, что для учащихся 1-го класса 45-минутная продолжительность урока чрезмерна и с гигиенической точки зрения недопустима. Продолжительность активного внимания у учащихся этого возраста не превышает 35 мин, на последних 10—15 мин урока у них резко падает работоспособность и нарушается нейродинамика коры голов­ного мозга. Для учащихся 1-го класса необходимо заканчивать урок через 35 мин.

Гигиенисты крайне отрицательно относятся к сдвоенным урокам. Исключение составляют уроки труда, занятия физкуль­турой в зимнее время, контрольные и лабораторные работы.

Профилактика переутомления может быть достигнута не только регламентированием длительности урока, но и его эле­ментов. Регламентация длительности отдельных видов учебной деятельности на уроке базируется на сравнительном изучении воздействия занятий по основным предметам (письмо, чтение, математика) на функциональное состояние организма и рабо­тоспособность детей. Установлено, что в 1-м классе самыми трудными оказались занятия письмом и чтением. Продолжи­тельность непрерывного чтения для детей 6-летнего возраста не должна превышать 8 мин. Оптимальная продолжительность непрерывного письма для учащихся 7 лет составляет 2 мин 40 с в начале занятия и 1 мин 45 с в конце его. В 14—15 лет длительность непрерывного письма (диктант) должна быть 20 мин.

Гигиенические требования к проведению урока едины для всех классов и сводятся к следующему: учебная нагрузка, по­степенно увеличиваясь, должна достигать максимума к сере­дине, а затем к концу урока снижаться; в процессе занятий должны создаваться микропаузы. Этим требованиям отвечает стандартная схема построения урока, при которой урок условно делится на 3 части — вводную, основную и заключительную. Вводная часть урока отводится для организационных меропри­ятий и опроса, основная — для изложения нового материала, а заключительная — для тренировочного воспроизводства.

В процессе учебы ребенок переходит от урока к уроку в соответствии с расписанием занятий. Оптимальная работоспо­собность учащихся обеспечивается гигиенически рационально составленным расписанием учебных занятий. Однако правиль­но составить расписание не просто, так как степень утомитель­ности школьных предметов, которая должна быть заложена в основу составления расписания, зависит от множества конк­ретных факторов, не всегда поддающихся измерению и регла­ментации.

Основные гигиенические требования к составлению расписа­ния уроков:

1) чередование разных видов деятельности;

2) рас­пределение учебных предметов в соответствии с дневной и недельной динамикой работоспособности.

При построении учебного процесса следует предусматривать рациональное чередование различных видов деятельности и от­дыха, принимать во внимание классическую кривую восстанов­ления работоспособности.

Важным условием организации учебного процесса считает­ся его непрерывность, когда начало последующей деятельнос­ти совпадает с фазой повышенного уровня работоспособности во время отдыха. Суть этого положения практически воплоща­ется в системе многолетних занятий в школе, где учебная де­ятельность чередуется с отдыхом в суточном, недельном и годовом циклах.

Уроки, требующие большого умственного напряжения, со­средоточенности и внимания, не следует проводить в часы наименьшей работоспособности, т.е. на 1-м уроке, когда про­исходит врабатывание, и на последнем уроке, когда выраже­но утомление. Наибольшее утомляющее действие оказывают предметы, с которыми школьники при обучении встречаются впервые: для учащихся 2-го класса — природоведение, 4-го — история, 5-го — география, ботаника, литература, 6-го — физика, для 7-го — химия.

В младшем школьном возрасте наиболее утомительно чте­ние, так как процесс формирования навыков беглого чтения сам по себе сложен и утомителен. На протяжении всех школь­ных лет, в том числе в 8—10-м классах, наиболее утомитель­ными оказываются химия и география. Это связано со слож­ностью многих тем по химии, перенасыщенностью фактичес­ким материалом курса географии, недостаточно наглядным пре­подаванием этих дисциплин. Уроки по предметам, оказываю­щим наибольшее утомляющее воздействие, следует проводить II часы оптимальной работоспособности, а уроки труда и физического воспитания — в середине учебного дня, используя их для переключения с преимущественно умственной работы па физическую (лучшее время для них — 3—4-е уроки, когда начинает сказываться утомление). При поступлении в школу двигательная активность детей уменьшается на 50 %, в связи с чем гигиенисты настаивают на введении в учебный режим ежедневных уроков физического воспитания или ежедневной часовой, так называемой динамической паузы в середине учеб­ного дня.

Нецелесообразно сдваивать уроки по одному предмету, на­пример по русскому языку, математике и черчению. Наиболее грудные предметы следует включать в расписание вторыми или третьими уроками, а не первыми или последними, т.е. давать их в период наиболее высокой работоспособности учащихся. Не рекомендуется сочетание двух или трех трудных уроков подряд (например, физика, математика, иностранный язык). Лучше чередовать их с менее трудными предметами (например, ис­тория, математика, география). Рационально чередование пред­метов естественно-математического и гуманитарного циклов с уроками физкультуры, труда, пения и рисования, что дает возможность учащимся переключаться с умственной деятель­ности на физическую. Такое переключение служит активным отдыхом и обеспечивает высокую работоспособность не толь­ко в течение учебного дня, но и всей учебной недели.

Обязательное число учебных часов в неделю нарастает от 1-го к 11-му классу с 18 до 32 ч. Обязательные часы занятий физкультурой включены в этот вид деятельности.

Различия в продолжительности учебного дня не всегда учи­тывают кризисные периоды растущего организма, связанные с биологическими или социальными моментами. Так, значи­тельное снижение работоспособности и напряжение функций и систем организма отмечаются в период адаптации к школе (1-й класс) и в периоды завершения начального (4-й класс) и среднего (11-й класс) образования.

Большое психогигиеническое значение имеет правильная организация учебной недели. Многочисленные исследования недельной динамики работоспособности учащихся позволили выявить дни недели, характеризующиеся оптимальными пока­зателями.

В понедельник происходит постепенное включение школь­ников в учебную деятельность, поэтому их работоспособность в этот день не достигает оптимальных значений. Наиболее про­дуктивны в этом отношении вторник и среда. С четверга по­степенно накапливается утомление, нарастающее к пятнице и субботе. Наиболее выраженное утомление учеников почти во всех классах чаще отмечается в пятницу, последующий подъем работоспособности в субботу обусловлен положительным эмо­циональным воздействием ожидания предстоящего отдыха и в физиологии деятельности известен как «конечный порыв».

В связи с низкими показателями работоспособности в по­недельник и пятницу недопустимо проводить контрольные работы, контрольный опрос, связанные со значительным не­рвным напряжением школьников; нецелесообразно также объяснение нового сложного материала.

Наиболее трудные и утомительные для каждого возраста предметы следует располагать в расписании уроков в дни неде­ли, характеризующиеся высокой работоспособностью. К сожа­лению, в школьной практике это положение нередко наруша­ется: часто дни с наиболее высокой работоспособностью уча­щихся (вторник, среда) загружаются недостаточно, в то время как дни с более низкой продуктивностью неоправданно загру­жены более трудными для усвоения учебными дисциплинами.

При составлении расписания не рекомендуется ставить в один и тот же день уроки по предметам, требующим большой затраты времени на подготовку домашних заданий. Недоучет этого положения приводит к неравномерной нагрузке школь­ников домашними занятиями в разные дни недели.

Гигиенические требования к составлению расписания уро­ков в школе сводятся к обязательности учета динамики изме­нения физиологических функций и работоспособности учащих­ся на протяжении учебного дня и недели. В качестве одного из возможных способов оценки уроков рекомендуется использо­вать ранговые шкалы трудности предметов. Шкалами трудности предметов пользуются для гигиеничес­кой оценки школьного расписания. При этом подсчитывается сумма баллов по дням недели в отдельных классах.